水利水电工程.ppt

第9章 水利水电工程
主要内容
农田水利工程
水电工程
防洪工程
发展趋势及前景展望
水利科学与水利工程的定义
水利科学：人类社会为了生存和发展的须要，实行各种措施，对自然界的水和水域进行限制时间由各种作物能耐淹的水融和耐淹的时间确定，力求刚好排水。
泵站建筑物布置
当涝水可通过排水干渠汇合于蓄涝区内时，宜集中修建较大泵站；
当排水区水网密集，排水出口分散，地势凹凸不平，高地需灌水，低地需排水时，宜分散建站。
渠道所经过地方的建筑物，称为渠系建筑物。
各级浇灌渠道、各级排水沟槽、各种渠系建筑物和田间工程等统称为浇灌排水系统。
渠道工程与渠系建筑物
渠道断面形式取决于水流、地形、地质以及施工等条件。最常接受的是梯形断面。
1. 渠道断面

渠道流速应适当，过大会引起冲刷，过小简洁淤积，并可能使渠边生长杂草。流速应介于不冲流速和不淤流速之间。
水流损失主要是渗透，其次是蒸发。
防渗措施：提高渠床土壤的不透水性和衬砌渠床。


在渠道上的建筑物，统称渠系建筑物。
交叉建筑物（隧道、渡槽、倒虹吸管、涵洞）；
连接建筑物（跌水、陡坡）；
水闸（进水闸、分水闸、节制闸、泄水闸、排沙闸）等。
上海杨浦电厂取水工程
隧道
渡槽
渠系建筑物分类
水电工程
目前在我国电力结构中，水电比例大致约20%左右，绝大多数是火电。水电的优点是，水是不会枯竭的能源，水力发电不会污染环境，成本也比火电低。将来我国将大力发展水电、核电、风电、太阳能光伏发电等。
水电站开发方式和主要类型
可以分为河床式、坝后式、溢流式、混合式四种。
河床式水电站
只建有低坝，水库容量和调整实力均较小，主要靠河流的自然流量发电。水能利用受到限制，综合效益相对较小，但沉没损失和移民安置困难也小。适宜于平原或丘陵地区。

河床式水电站实例
葛洲坝水利枢纽
广西西津水电站
宁夏青铜峡水电站
坝后式水电站
厂房结构不受水头所限，水头取决于坝高。
三峡水电站
溢流式水电站
当河谷狭窄、泄洪量大、机组台数多、地质条件较差、不能接受地下式厂房而又要求保证有确定宽度的溢流段时，将厂房布置在溢流坎下面，厂房顶就是溢流面，称为溢流式厂房。
三峡水电站
新安江水电站
自河流坡降较陡、落差比较集中的河段，以及河湾或相邻两河河床高程相差较大的地方，利用坡降平缓的引水道引水而与自然水面形成符合要求的落差(水头)发电的水电站。适合于山区应用。
引水式水电站示意
2. 引水式水电站
首部式地下厂房
厂房位于电站引水系统的首部。这种布置方式的特点是有压引水隧洞较短，尾水隧洞较长，而尾水隧洞承压较小或为无压隧洞，造价相对便宜，并省去了造价较高的上游调压室。压力管道以单元供水方式向水轮机供水，可不设下端阀门，因而可以降低造价。
但这种地下厂房靠近水库，需留意处理水库渗水对厂房的影响。
尾部式地下厂房
厂房位于引水系统的尾部，具有较长的引水隧洞和较短的尾水隧洞，一般均设有上游调压室。尾部厂房靠近地表，尾水洞短，厂房的交通、出线及通风等协助洞室的布置及施工运行比较便利，因而接受较多。
尾部式地下水电站适用水头范围较大，最高水头达1000m以上，目前高水头电站多接受尾部布置方式，我国已建成的地下水电站尾部式占70%以上。
中部式地下厂房
厂房位于引水系统的中部，同时具有较长的上游引水道和下游尾水道，当引水道和尾水道均为有压时须要同时建引水调压室及尾水调压室。当水电站引水系统中部的地质地形条件适宜，对外联系如运输、出线以及施工场地布置便利时，可接受中部式地下厂房。
抽水蓄能电站厂房内的机组具有水泵和水轮发电机。它是利用电网中在夜间负荷低谷时的电力输送给抽水蓄能电站，驱动水泵，将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄；当高峰负荷出现时，放水到下水库，冲动水轮机带动发电机发电。
3. 抽水蓄能电站
利用海水涨落形成的潮汐能发电的电站称为潮汐电站。潮汐电站厂房基本上与河床式厂房相同。
4. 潮汐电站
河床式水电站建筑物的布置
适用于较低水头。特点是厂房与坝并列建立于河床中，厂房成为挡水结构的一部分。
水电站建筑物
1. 水电站建筑物的布置
葛洲坝水电站厂房
坝后式水电站建筑物的布置
适用于较高水头。厂房本身的重要不足以维持其稳定。厂房在大坝下游，不起挡水作用，发电用水经坝式进水口沿坝身压力管道进入厂房。
丹江口水电站
引水式水电站建筑物的布置
由于受地形、地质的限制，在地面上找不到合适位置建立地面式厂房，而地下有良好的地质条件或国防上须要，将厂房布置在地下山岩中，称